Модуль BMS 4S (3S. 5S) 50A LiFePO4 3.2V захист, балансир, радіатор (YH2204B) — Контролер заряду-розряду

BMS (Battery Management System) — це електронна плата або модуль, які встановлюються для незахищених акумуляторів (або на збирання з акумуляторів) для контролю заряду/розряджання та моніторингу стану АКБ:

• контролю температури
• кількості циклів заряджання/розряджання
• захисту складових елементів батареї

Плата або модуля захисту BMS забезпечує індивідуальний контроль за напругою й опором кожного акумулятора, а також рівномірно розподіляє струм заряду між кожною коміркою в акумуляторному збиранні під час заряду, стежить за струмом заряду, вимірює втрату ємності кожного акумулятора, гарантує безпечне під'єднання та вимкнення навантаження.

BMS плати відрізняються один від одного розміром, параметрами, кількістю акумуляторів, що під'єднуються. Принцип роботи захисту у BMS-модульах полягає в моніторингу за напругою на кожному АКБ і якщо якийсь елемент перевищить поріг спрацьовування, то BMS вимкне такий акумулятор від заряджання або від навантаження, яким чином збереже його властивості. Також ці плати BMS можуть бути з балансуванням, яке необхідне під час послідовного під'єднання понад одного акумулятора або комірки послідовно. Під час вибору плати модуля захисту BMS необхідно звертати увагу на струм, який ця плата може витримувати.

BMS контролер YH2204B на 5S 50A для LiFePO4 3.2V має функцію балансування й керує процесом рівномірного заряджання/розряджання та захистом для кожного послідовно під'єднаного акумулятора в збиранні з 4S LiFePO4 з напругою заряджання до 3,6 В.

Плата захисного BMS контролера 4S 50А Li-ion має два варіанти схеми під'єднання, які впливають на режим роботи, а саме на максимальний струм 50 А або 60 А. Якщо "-" навантаження і зарядного пристрою будуть під'єднані до загального контактного майданчика "С-штовхання то максимальний робочий струм буде 50 А. Якщо "-" навантаження під'єднати до "P-" і "-" зарядного пристрою до "C-волья", то максимальний робочий струм буде 60 А.

До модуля захисту BMS 50A LiFePO4 3.2 V (YH2204B) можна під'єднати механічний перемикач ON/OFF для вихідної напруги. Для цього на платі є наскрізні отвори для паяння дротів для перемикача. Після під'єднання перемикача потрібно випаяти перемичку як гумка на 10 Ом із маркуванням на корпусі 01X, розміщений праворуч від отворів під паяння дротів перемикача.

На платі передбачений інтерфейс контролю температури через під'єднання NTC термістора на 100 кОм серії F52. Для цього в самому куті модуля є відповідні наскрізні отвори для паяння. Після під'єднання NTC термістору потрібно випрати перемичку у формі резизора на 100 кОм із маркуванням на корпусі 104, розміщений під отворами під паяння дротів термістора. Стандартно NTC терморезистор не встановлений, а замість нього варто заглушити як резистор на 100 кОм.

У випадках, коли до модуля BMS 4S 50A LiFePO4 3.2 V (YH2204B) під'єднується потужне навантаження або двигуни, наприклад, від електроінструменту, може спрацьовувати захист від перевантаження в момент початку роботи навантаження. Для того, щоб збільшити затримку спрацьовування захисту на платі, є контактні майданчики, які потрібно закоротити між собою перемичкою. Перемичку потрібно встановити нижче контактних майданчиків для резистора 100 кОм.

Відновлення роботи після спрацьовування захисту від перевантаження на виході відбувається повторним перемиканням навантаження.

Модуль захисту BMS з балансиром на 4S 50A LiFePO4 3.2 V (YH2204B) має можливість перенастроювання роботи під іншу кількість комірок акумуляторів на 3S, 4S або  5S за допомогою встановлення або видалення перемичок у формі резисторів на 10 Ом із маркуванням 01X лівіше від контролера та вище роз'єму, за це відповідає чотири ключі як контактні майданчики під перемички. Порядок перемичок (1, 2, 3, 4) зверху вниз у такій послідовності:

• для 3S: перемички 1, 2, 4; 3 — без перемички
• для 4S: перемички 3, 4; 1, 2 — без перемички (за замовчуванням)
• для 5S: без перемичок

Максимальний робочий струм модуля можна зменшити, видаляючи токові шунти біля контактного майданчика "B-gry їх за замовчуванням 3 шт., три струмові шунти задають 100% вихідного струму.

Технічні характеристики модуля BMS 4S 50A LiFePO4 3.2 V (YH2204B):

• Кількість комірок АКБ: 3S, 4S, 5S (4S за мовчанням)
• Тип АКБ: LiFePO4 3,2 В (LFP літій-залізо-фосфатний)
• Робочий струм навантаження/зарядного: ≤50/60 А
• Піковий струм навантаження: 150 А
• Максимальний струм зарядного пристрою: 8 А
• Напруга зарядного пристрою: ≤15 В
• Струм балансування комірок: 55 мА
• Функції захисту:
  • від перезаряду (3,75±0,025 В), після спрацьовування захисту відновлення заряджання за: 3,55 В
  • від перерозряду (2,0±0,05 В), після спрацьовування захисту відновлення роботи за: 2,7 В
  • від короткого замикання
  • від перевантаження за струмом (70 А)
  • від перегрівання батарей опціонально (інтерфейс контролю температури)
• Час спрацювання захисту:
  • від перезаряду: 100±50 мс
  • від перерозрядження: 1±0,2 с
  • від короткого замикання: 250±50 мкс
  • від навантаження по струму:  9 мс
• Струм споживання:
  • в робочому режимі: ≤30 мкА
  • в режиме покоя: ≤10 мкА
• Діапазон робочих температур: -30…+80°C
• Габаритні розміри (Д×Ш×В): 60×37×6 мм

Призначення контактних майданчиків BMS 5S 50A LiFePO4 3.2 V (YH2204B):

• B-: "мінус" першої комірки АКБ
• B+: "плюс" останньої комірки, навантаження, зарядного пристрою
• B1:  "плюс" першої комірки та "мінус" другої комірки
• B2: "плюс" другої комірки та "мінус" третьої комірки
• C-: "мінус" зарядного пристрою

Примітка:

• Використовуйте однотипні акумулятори, бажано однієї партії та року випуску
• Перед встановленням АКБ збалансуйте їх за допомогою замикання всіх мінусових контактів між собою, а плюсових між собою
• Під відповідний струм потрібно використовувати якісний монтажний дріт 
• Не допускайте короткого замикання під час монтажу акумуляторів